塔里木盆地順9井區(qū)柯坪塔格組下段沉積微相與儲層展布

孫乃泉，云 露，蒲仁海，楊素舉

1.西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／地質(zhì)學(xué)系，西安 710069

2.長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，西安 710054

3.中石化西北油田分公司研究院，烏魯木齊 830011

0 引言

順托果勒低隆起（鞍部）位于塔里木盆地中部，構(gòu)造上屬于塔中隆起和塔北隆起之間的“隆間坳”和滿加爾坳陷和阿瓦提坳陷之間的“坳間隆”（圖1）。柯坪塔格組下段呈東西向展布于該區(qū)，而在塔北隆起和塔中隆起缺失[1]。該區(qū)寒武-奧陶系烴源巖條件優(yōu)越，上覆柯坪塔格組中段數(shù)十米厚的泥巖蓋層，因而是油氣聚集的有利地帶[2-5]。2011年中石化西北油田分公司鉆探的順9井在柯坪塔格組下段上部見20余m油氣顯示，并試獲工業(yè)油流 。

劉家鐸、張翔等[6-7]認(rèn)為志留紀(jì)主要為無障壁海岸和有障壁海岸兩種沉積環(huán)境。柯坪塔格組上段以濱岸-前濱和臨濱[8]-陸棚[9-12]沉積為主。然而對柯坪塔格組下段前人研究甚少，其儲層形成的沉積環(huán)境類型及其分布規(guī)律還有待揭示。本次研究中利用地震、鉆井、測井及分析化驗(yàn)資料，在順托果勒地區(qū)志留系柯坪塔格組下段識別出深水陸棚-潮坪碎屑海岸-潮控三角洲前緣等沉積類型，并分析了儲層砂體的平面展布、圈閉類型和有利勘探方向。

1 柯坪塔格組下段沉積背景及古物源方向

柯坪塔格組下段主要分布在滿加爾坳陷-順托果勒低隆東西向低構(gòu)造部位，在塔北隆起削截尖滅，朝塔中隆起上超尖滅，表現(xiàn)為南部陡坡帶，北部緩坡帶和中央深陷帶3個(gè)單元。桑塔木組末由于區(qū)域構(gòu)造抬升、擠壓褶皺，在塔中與塔北隆起之間形成一個(gè)東西向古向斜殘留海。該殘留海在柯坪塔格組下段沉積期被填平補(bǔ)齊，主要充填了灰綠色、深灰色泥巖及粉砂巖等較深水沉積，橫向上朝殘留海邊緣（如柯坪露頭）或縱向上在中央深陷帶柯坪塔格組下段上部水逐漸變淺，發(fā)育潮坪與三角洲砂巖。無論露頭還是井下，柯坪塔格組下段砂巖主要為灰綠色巖屑砂巖，基本不含瀝青，與普遍含瀝青的柯坪塔格組上段巖屑石英砂巖明顯不同[12]（圖2），反映了柯坪塔格組上、下段沉積時(shí)大地構(gòu)造背景和剝蝕區(qū)母巖類型的差異。

圖1 順托果勒構(gòu)造單元與研究區(qū)位置圖Fig.1 The tectonic unit and studied area of Shuntuoguole

圖2 柯坪塔格組砂巖三角分類圖Fig.2 Characters and types of sandstone of the Kepingtage Formation

綜合分析認(rèn)為，區(qū)域上塔里木盆地柯坪塔格組下段碎屑沉積物主要來自正東、正北和北西方向，而順9井區(qū)碎屑沉積物主要來自正北方向，與其相鄰的塔中隆起在下段沉積時(shí)可能未提供物源，證據(jù)如下：

1）從順托果勒北部的托甫臺地區(qū)鉆井來看，Tp4井朝南東Tp2井砂巖變細(xì)[13]，單砂層變薄，砂地比變小，下段由粉砂巖、泥巖夾細(xì)砂變?yōu)槟鄮r、粉砂巖互層，說明該處物源來自北西方向。

2）取心表明，順8井柯坪塔格組中段為淺水陸棚灰色粉砂質(zhì)泥巖，其南東方向的順1井柯坪塔格組中段則為深水陸棚（圖3），說明海水朝南東方向變深。

3）區(qū)域上滿南1井-滿東2-滿東1井柯坪塔格組為較粗的辮狀河砂礫巖沉積[14]，反映了盆地正東方向碎屑供應(yīng)充分的主物源的存在。

5）順9井的三角洲在三維地震剖面上形成了前積反射（圖4），該反射也指示了自北向南的古流向[15-16]。

圖3 順8井-順1井柯坪塔格組中段取心素描圖Fig.3 The core sections chart of the Middle Member of Kepingtage Formation form the well Shun 8and Shun 1

2 砂巖儲層的沉積微相

綜合測井、巖心和三維地震解釋可以看出，順9井油層砂巖屬于受潮汐影響的三角洲沉積。

首先，該段地層具有典型的三角洲沉積特征。在順托果勒地區(qū)，順1、順9、順901、順902H和順904H等5口井鉆遇志留系柯坪塔格組下段上部部分地層，厚度58～260m，以深灰和灰色砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層粉砂巖-細(xì)砂巖，砂巖向上變粗變厚。順1、順9井自然伽馬和自然電位曲線呈漏斗狀形態(tài)（圖5，圖6），說明其形成于物源供給充足、水體逐漸變淺的環(huán)境之中，為單砂體的漏斗型或復(fù)合砂體的包絡(luò)線漏斗型，是三角洲前緣的典型特征[17-18]。

沉積微相以河口壩和前緣席狀砂為主，沉積物由分選好、質(zhì)純的灰色中細(xì)砂巖和粉砂巖組成（圖7）。砂體單層厚度較大，一般為10～20m，見平行層理（圖7a）及高角度交錯(cuò)層理（圖7f）。

圖4 柯坪塔格組下段三維地震剖面前積反射結(jié)構(gòu)Fig.4 Progradational reflection configuration in 3Dseismic section of the Lower Member of Kepingtage Formation

遠(yuǎn)砂壩主要為灰綠色或灰色細(xì)砂巖，內(nèi)部見小型交錯(cuò)層理，厚度一般小于5m。受波浪和岸流的淘洗和簸選，河口砂壩及遠(yuǎn)砂壩發(fā)生側(cè)向遷移，形成席狀砂，具分布廣、厚度相對薄的特征（圖6）。三角洲前緣砂體粒度概率累積曲線為跳躍次總體與懸浮次總體之間存在混合段，砂巖的跳躍次總體分選中等（圖8a）。

三角洲前緣向上出現(xiàn)多層10m左右的含板狀層理、槽狀交錯(cuò)層理（圖7c）及平行層理砂巖，具箱型和鐘形測井曲線形態(tài)，底部具有明顯的沖刷面（圖7b），縱向上由數(shù)個(gè)單河道復(fù)合而成（圖6），為三角洲平原分流河道特點(diǎn)。

其次，該三角洲沉積具有受潮汐影響的特征。上述三角洲前緣的下伏地層具潮下低能帶-潮坪沉積特征，主要是粉-細(xì)砂巖與泥巖呈薄互層，見脈狀（圖7e）、波狀、透鏡狀層理、雙黏土層、改造波痕及少量的生物擾動（圖7d）現(xiàn)象等，夾1～5m潮道砂巖，含泥礫，底部有沖刷面（圖6）。粒度概率累積曲線為跳躍和懸浮次總體組成的兩段式，懸浮次總體的體積分?jǐn)?shù)為10%左右（圖8b）。

根據(jù)以上三角洲前緣與潮坪沉積特征共生現(xiàn)象可以推斷，柯坪塔格組下段上部沉積時(shí)總體具有河口灣河流入口的潮坪沉積環(huán)境。順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段三角洲前緣砂體沉積于小潮差潮下帶背景中，三角洲在某種程度上受到潮汐的影響，并在三角洲朵體之間和下伏地層中間夾潮坪與潮下帶低能沉積。

3 砂巖儲層的平面展布

本文主要通過正演模型、三維地震屬性及反演解釋三角洲砂體的展布。首先由正演模型得出地震振幅與砂厚的關(guān)系。

根據(jù)順9井柯坪塔格組下段測井曲線制作的一維正演模型可以看出：柯坪塔格組下段地震振幅屬性與砂巖的含量有關(guān)，且呈現(xiàn)正比關(guān)系，下段泥巖增厚，地震振幅減弱；砂巖加厚，地震振幅增強(qiáng)（圖9）。

同時(shí)通過對研究區(qū)5口探井的自然伽馬和聲波時(shí)差測井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，獲得標(biāo)準(zhǔn)化自然伽馬值DGR，再利用公式φ（SH）（泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)）＝（22DGR-1）／（22-1）求出泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)曲線，用此對孔隙度曲線進(jìn)行泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)校正，最后進(jìn)行孔隙度反演，得出砂體平均孔隙度反演結(jié)果，提取目的層砂巖平均孔隙度反演平面圖（圖11）?？梢钥闯?，孔隙度分布的趨勢與均方根振幅異常特征相一致，即整個(gè)工區(qū)西北方向三角洲前緣砂體發(fā)育區(qū)孔隙度最高，且從西北向南部呈指狀分布。

圖5 塔里木盆地順托果勒地區(qū)順9-順904H-順901-順1-順902H井沉積相對比圖Fig.5 Stratigraphic correlation section of the wells Shun 9-Shun 904H-Shun 901-Shun 1-Shun 902Hshowing the depositional feature of the Lower Member of Kepingtage Formation in Shuntuoguole region，Tarim basin

圖6 順9井柯坪塔格組下段取心素描圖Fig.6 The core section chart of the Lower Member of Kepingtage Formation form the well Shun 9

圖7 柯坪塔格組下段巖心照片F(xiàn)ig.7 Photographs of cores the Lower Member of the Kepingtage Formation

在整個(gè)順9井三維地震區(qū)，根據(jù)地震振幅、自然伽馬和孔隙度等反演參數(shù)和井點(diǎn)砂體與物性特征，將柯坪塔格組下段上部（）分為5個(gè)強(qiáng)振幅和高孔隙指示的有利砂體展布區(qū)（圖10）。

I號砂體：位于研究區(qū)西北部，呈北西向條帶狀分布，孔隙度大于12%，砂厚15～50m，面積約75 km2。

II號砂體：位于研究區(qū)中部，呈指狀分布，砂巖含量較高，孔隙度大于9%，平面圖上呈指狀形態(tài)，面積約200km2。

III號砂體：位于順1井和順901井附近，均方根振幅為25～45，孔隙度大于7%，平面圖上呈孤島態(tài)，面積約20km2。

IV號砂體：位于研究區(qū)東南角，呈指狀分布，異常特征與II號異常區(qū)相似，但異常面積要小得多，由于在三維工區(qū)的邊部，異常形態(tài)不完整，面積約50km2。

V號砂體：位于研究區(qū)東北部，異常形態(tài)近半圓，有指狀凸出，均方根振幅為25～45，孔隙度大于9%。砂厚10～20m，面積約25km2。

其余部分均方根振幅較小，自然伽馬值較高，泥巖含量高，儲層物性差。

從順9井區(qū)柯坪塔格組下段相干體屬性圖（圖12）可以看出存在北東向左行走滑斷裂帶，伴生次級北北西向雁列式張性正斷層，斷穿寒武-石炭系，為油氣的運(yùn)移提供了有利通道。砂體展布區(qū)相干值較高，無斷層分布，有利于原生油氣藏保存。

4 油藏的圈閉類型

圖8 順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段砂巖粒度概率曲線Fig.8 Feature of the probability accumulation curve of grain size of the Lower Member of the Kepingtage Formation

圖9 柯坪塔格組下段一維正演模型Fig.9 The one dimensional forward modeling of the Lower Member of Kepingtage Formation

圖10 順9井區(qū)柯坪塔格組下段上部均方根振幅圖Fig.10 The RMS amplitude map of the upper part in the Lower Member of Kepingtage Formation of Shun 9 well

圖11 順9井區(qū)柯坪塔格組下段上部平均孔隙度平面圖Fig.11 The inversion average porosity plan of the upper part in the Lower Member of Kepingtage Formation of Shun 9well

根據(jù)順9井區(qū)三維地震剖面圖、構(gòu)造圖及鉆井資料分析，認(rèn)為研究區(qū)主要發(fā)育以下幾種圈閉類型：

砂巖透鏡體圈閉 順9井柯坪塔格組下段油層頂面深度-4554m（海拔），閉合度22.5m，井點(diǎn)的閉合度不到5m；而該井下段砂巖連續(xù)厚度29m，油層顯示厚度16.33m（油浸9.15m，油斑3.84m，油跡3.34m），說明油藏范圍并未受構(gòu)造圈閉控制，應(yīng)屬于三角洲前緣河口壩砂巖透鏡體油氣藏。

構(gòu)造圈閉 順901井下段頂面深度-4490m（海拔），恒速構(gòu)造圖上井點(diǎn)閉合高度17m，錄井顯示有13.3m的油跡、油斑，下段上部砂巖連續(xù)厚度約20m，且圈閉的深度與錄井油氣顯示的深度相差不多，厚砂層沒有完全充滿，指示順901井油藏可能為背斜油藏。

復(fù)合圈閉 過順902H井柯坪塔格組下段油藏剖面圖（圖13）上，順902H井柯坪塔格組下段圈閉深度-4513m（海拔），閉合高度為17m的構(gòu)造圈閉北翼，井點(diǎn)閉合度10m左右，與該井油氣顯示9.46m／10層基本吻合，錄井揭示順902H井柯坪塔格組下段砂巖連續(xù)厚度20m，說明該井油藏也有可能為背斜圈閉控制，并可能含有底水。但從屬性和反演所示的該井柯坪塔格組下段上部砂巖厚度及展布來看，砂體平面展布邊界小于構(gòu)造圈閉范圍，所以，順902H井屬于構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉油藏。

5 結(jié)論

1）塔里木盆地中北部的順托果勒地區(qū)下志留統(tǒng)柯坪塔格組下段中下部為殘留海陸棚沉積背景，上部逐漸過渡潮坪-三角洲沉積。區(qū)域上陸源碎屑主要來自正東、正北和北西方向，正南的塔中隆起沒有提供物源。

圖12 順9井區(qū)柯坪塔格組下段相干體屬性圖Fig.12 Plane map of the coherence properties of the upper part in the Lower Member of Kepingtage Formation of Shun9well

圖13 過順902H井柯坪塔格組下段油藏剖面圖Fig.13 The Lower Member of Kepingtage Formation reservior profile through the shun902Hwell

2）順9井區(qū)儲層砂巖為受潮汐影響的三角洲沉積，碎屑物主要來自正北方向。分流河道與河口壩砂體由北向南呈條帶狀展布。它們下伏潮下低能帶（前三角洲）沉積，上覆柯坪塔格組中段深水陸棚泥巖，三角洲朵體之間向潮坪或前三角洲泥沉積過渡。

3）三維地震屬性和反演表明，順9井區(qū)柯坪塔格組下段上部三角洲前緣砂巖呈向南分支的朵狀體分布，砂厚一般為15～50m，寬度2～4km，長度5～10km，孔隙度8%～12%。

4）順9井區(qū)柯坪塔格組下段油藏主要為砂巖透鏡體圈閉、低幅度背斜圈閉和復(fù)合圈閉。

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